一种高原环境试验测试系统的制作方法

本发明涉及高原环境燃烧试验，尤其涉及一种高原环境试验测试系统。

背景技术：

1、随着川藏线拉林线的开通运营，高原铁路移动装备火灾风险也更加突出。由于西藏地区拉日、拉林线沿线高原缺氧、低温低压、强紫外线、雨雪和雷击频繁等恶劣的环境条件，全线桥隧比高、隧道长、坡道大、救援困难，火灾一旦发生，后果不堪设想。由于高原铁路海拔高，桥隧占比高等特点，铁路隧道属于狭长受限空间，隧道内空气供给不足，加之高原地区本就空气稀薄，因此起火时会加剧可燃物的不充分燃烧，产生更多的有毒有害浓烟，造成人员伤亡。同时大量烟气会降低隧道内的可视度，影响人员观察火情及逃生路径，加剧恐慌心理。加之高原地区人口密度低、城镇分布较为分散，救援距离远，一旦发生火灾，基本无法在短时间内组织有效救援。

2、总之，西藏地区特殊的高原低压低氧环境，使原本就非常危险的隧道火灾事故变得更加危险，使得灭火和救援工作困难重重。且西藏地区火灾的发生发展都有其不同的特点和规律，这也决定了西藏高原火灾的防治和探测规律的不同，尤其是高原燃烧的烟气特性对于高原地区的火灾防治和探测有很大的影响，高原环境轨道交通装备的变化给火灾防治带来了新的挑战，迫切需要我们对西藏高原低压低氧环境下的燃烧特性和烟气特性进行研究，并通过研究高原环境下的燃烧特性和烟气特性为西藏高原的火灾防治和早期探测提供科学依据。

技术实现思路

1、本发明提供一种高原环境试验测试系统，以克服上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种高原环境试验测试系统，包括测试实验舱，所述测试实验舱设有试验测试系统；且所述试验测试系统包括控制界面单元以及与所述控制界面单元分别连接的数据采集模块以及执行控制模块；

4、所述控制界面单元用于根据预设的高原环境数据通过控制所述执行控制模块，控制所述测试实验舱的环境执行设备进行初始高原环境模拟；

5、以及控制实现待测设备在模拟的高原环境的测试实验舱内进行功能测试；

6、所述待测设备至少包括机车烟雾探测设备与灭火设备；所述环境执行设备包括真空泵、气源装置以及湿度/温度调节装置；

7、所述数据采集模块用于周期采集测试实验舱内模拟的初始高原环境，并将周期采集的初始高原环境传输至控制界面单元，根据所述控制界面单元通过控制环境执行设备对初始高原环境的进行调整，以实时模拟测试实验舱内的需求高原环境状态；

8、所述高原环境数据包括压力数据、氧浓度以及温湿度；

9、所述控制界面单元还用于根据需求高原环境状态的测试实验舱，实现待测设备的实验测试。

10、进一步的，所述控制界面单元通过控制环境执行设备对初始高原环境的进行调整的控制策略为

11、s1：通过已有的高原海拔高度实采的高原环境数据，并通过控制界面单元设置某一高原环境数据下的模拟量基准值a base；所述模拟量至少包括舱室压力与氧浓度；

12、并通过控制执行控制模块控制所述测试实验舱的环境执行设备进行初始高原环境模拟；

13、s2：设置某一高原环境数据下的模拟量基准值a base的允许浮动的上限值a lim；并通过数据采集模块，按照预设周期对测试实验舱内的初始高原环境实时采样，获取当前模拟量数据组，并将所述当前模拟量数据组传输至控制界面单元；

14、s3：将所述当前模拟量数据组定义为a1、a2、a3.......am，通过控制界面单元计算所述当前模拟量数据组的采样平均值a avg；

15、所述采样平均值a avg的计算公式为

16、a avg＝(a1+a2+a3+...am)/m

17、式中：且am表示为预设周期的采样时间间隔的采样值；m表示预设周期的采样时间间隔，且取正整数；

18、s4：计算并获取所述采样平均值a avg与当前模拟量数据组中的最小采样值a min的差值绝对值a abs；所述差值绝对值a abs的计算公式为

19、a abs＝|a avg-a min|

20、s5：根据所述差值绝对值a abs与所述上限值a lim的大小，获取最新模拟量基准值；

21、若a abs≤a lim，则将所述采样平均值a avg设定为最新模拟量基准值，即a base＝a avg；

22、若a abs＞a lim，则保持模拟量基准值a base为最新模拟量基准值；

23、s6：获取下一采样周期的模拟量数据组，并更新当前模拟量数据，并重复执行s3至s4；获取当前模拟量数据组的最新模拟量基准值；

24、判断所述当前模拟量数据组的采样值是否为连续递增量，且比较当前模拟量数据组的最新模拟量基准值与上一采样周期模拟量数据组的最新模拟量基准值的大小；

25、若所述当前模拟量数据组的采样值为连续递增量，且当前模拟量数据组的最新模拟量基准值大于上一采样周期模拟量数据组的最新模拟量基准值；则确认当前高原模拟量数据异常，执行步骤s7；

26、否则，确认当前高原模拟量数据为需求高原模拟环境状态；

27、s7：所述控制界面单元通过执行控制模块，控制所述测试实验舱的环境执行设备进行高原环境模拟，并重复执行s2至s6，直至在预设时间阈值内各模拟量数据组的高原模拟量数据均为需求高原模拟环境状态。

28、进一步的，所述执行控制模块包括真空泵控制单元、气源控制单元以及湿度/温度调节控制单元；

29、所述真空泵控制单元用于根据所述数据采集模块采集的压力数据，控制真空泵装置进行抽气/排气操作实现测试实验舱内的压力调节；

30、所述气源控制单元用于根据所述数据采集模块采集的氧浓度，控制气源装置中进气量的输入实现测试实验舱内的氧浓度的调节；

31、所述气源装置包括气源存储器以及与对应气源存储器连接的气体流量计；

32、所述湿度/温度调节控制单元用于根据所述数据采集模块采集的温湿度数据，控制湿度/温度调节装置实现测试实验舱内的温湿度调节。

33、进一步的，还包括报警模块；

34、所述控制界面单元在确认高原模拟量数据为高原模拟量数据异常时，生成报警指令并发送至所述报警模块；所述报警模块用于根据所述报警指令，实现试验测试系统的测试过程中的报警提示。

35、进一步的，还包括实时监控模块；

36、所述实时监控模块用于通过测试实验舱内摄像头，采集测试实验舱内的视频信号传输到与控制界面单元连接的上位机内，并通过控制界面单元进行实时显示；

37、且通过所述实时监控模块辅助确认待测设备在模拟的高原环境的测试实验舱内进行功能测试时的状态。

38、有益效果：本发明提供了一种高原环境试验测试系统，通过数据采集模块周期采集测试实验舱内模拟的初始高原环境，将周期采集的初始高原环境传输至控制界面单元，并通过控制环境执行设备对初始高原环境的进行调整，以实时模拟测试实验舱内的需求高原环境状态；采用控制界面单元通过控制执行控制模块，控制所述测试实验舱的环境执行设备进行初始高原环境模拟；以及控制实现待测设备在模拟的高原环境的测试实验舱内进行功能测试；本发明能够产生符合试验要求的低压低氧实验环境，压力范围是可调的，可以保证试验过程中压力值保持相对稳定；测试系统具备自动监测能力、远程操作能力和自动调节能力，便于试验过程的监测和控制。